CC BY
1
УДК 351.814.332
Шамсиев З.З., доктор технических наук
профессор
кафедра «Системы аэронавигации» Рустамов Н. С., магистр кафедра «Системы аэронавигации» Ташкентский государственный технический университет имени И.Каримова Республика Узбекистан, г. Ташкент К ОЦЕНКЕ УРОВНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ В АСПЕКТАХ ДИСПЕТЧЕРСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
Аннотация: В данной статье изучены аспекты диспетчерского обслуживания в оценке уровня безопасности полетов. Даны рекомендации на основе которых появится возможность на основе статистической информации рассчитать вероятность уровня безопасности полетов ВС.
Ключевые слова: воздушные суда безопасность полетов, оценка уровня безопасности полетов.
Shamsiev Z.Z. Doctor of Technical Sciences, Professor Department of "Air Navigation Systems" Tashkent State Technical University named after I.Karimov
Republic of Uzbekistan, Tashkent city
Rustamov N.S.
Master, Department of "Air Navigation Systems" Tashkent State Technical University named after I. Karimov
Republic of Uzbekistan, Tashkent city TO THE ASSESSMENT OF THE AIRCRAFT SAFETY LEVEL IN ASPECTS OF DISPATCH SERVICE
Abstract: This article explores the aspects of dispatch service in assessing the level of safety. Recommendations are given on the basis of which it will be possible, based on statistical information, to calculate the probability of the level of aircraft safety.
Key words: aircraft safety, flight safety assessment.
Контроль безопасности полетов воздушных судов (ВС) наряду с коммерческими интересами является основной задачей эксплуатантов авиационной техники. Вопросам в этой сфере уделяется особое внимание, ибо от этого показателя всецело зависит жизнь пассажиров, сохранность перевозимых грузов и самого ВС. Вопросы эти приобретают еще большую актуальность в связи с ежегодным ростом объемов воздушных перевозок, что подтверждается данными, приведенными в документе ICAO [1]. Согласно этому документу глобальный объем авиаперевозок удваивается каждые 15 лет, начиная с 1977 года, и будет увеличиваться такими же темпами.
Полеты ВС протекают в самых различных условиях, которые отличаются не только техническим состоянием ВС и ситуацией на борту, но и от внешних факторов, к числу которых относятся метеорологические и орнитологические условия, и, самое главное, увеличение количества пересечений воздушных трасс. Исходя из состояния вопроса, следует отметить, что прогнозирование авиационных событий имеет большое значение для органов организации и обслуживания воздушного движения
(вд).
Прогнозирование относится к вероятностным задачам, решение которых основано на статистических данных о событиях и случаях, возникающих в период выполнения полетов. От достоверности и полноты статистических данных зависит точность прогнозирования.
Сбор статистических данных должен быть осуществлен путем предварительного анализа и систематизации участков воздушного пространства, где наблюдается наибольшая вероятность возникновения авиационных событий.
Первостепенной задачей в аспекте прогнозирования безопасности полетов ВС является систематизация факторов, воздействующих на стабильность протекания полета.
Практика летной эксплуатации ВС и данные литературных источников [2-6] показывают, что в целом область факторов, определяющих уровень безопасности полетов можно представить в виде блок-схемы, представленной на рис.
Опираясь на данные блок-схемы факторов можно сказать, что прогнозирование вероятности возникновения авиационных событий связано с достаточно большим объемом статистических данных. Существенным с этой точки зрения является выявление технических, организационных, управленческих и нормативных отклонений, приводящих к возникновению тех или иных авиационных событий. Например, какие из этих факторов приводят к «Авиационным происшествиям», какие - к «Авиационным инцидентам», а какие - к «Производственным происшествиям». Рассмотрение вопросов вероятностной оценки уровня безопасности полетов ВС даст возможность на дифференциальном уровне систематизировать возможные последствия при возникновении тех или иных отклонений.
Оценку уровня безопасности полетов ВС в целом можно осуществить двумя основными подходами. Первый из них расчетно-аналитический. При этом подходе на основе статистических данных с помощью аналитического уравнения выполняется расчет вероятности возникновения авиационного события. Второй из них, наиболее простой - построение графика по статистическим данным, полученным на основе долголетних наблюдений. Если первый подход дает возможность прогнозировать возникновение нештатных случаев и обладает определенной «активностью» или «предупреждает», то второй поход является утверждающим, т.е. позволяет зафиксировать случившиеся события и установить закономерности
возникновения, и принять в дальнейшем те или иные решения по их устранению.
Важным для правильной оценки безопасности полетов ВС является классификация факторов, влияющих на нее.
На безопасность полетов влияет большое число факторов. При этом под каждым отдельным фактором следует понимать любое действие, случай, условие или обстоятельство, наличие или отсутствие которого увеличивает вероятность неблагоприятного завершения полета. Учитывая сложность авиационно-технической системы, перечислить все факторы практически невозможно. В целом все факторы, влияющие на безопасность полетов, могут быть разделены на системные и внесистемные факторы.
Рис. Блок-схема факторов, определяющих уровень безопасности
полетов ВС
Под системными понимаются те факторы, которые определяются внутренними свойствами авиационно-технической системы. На рис. внутрисистемными факторами являются факторы 1, 2, 3 и 4. Внесистемные факторы - это факторы внешней среды (фактор 5, рис.). Подавляющая часть системных факторов обусловлена действиями экипажа и служб обслуживания
полетов и обеспечения полетов (человеческий фактор), а также эффективностью работы технических средств (технический фактор). К человеческому фактору можно отнести и некачественное техническое обслуживание, и ошибки экипажа, диспетчеров УВД, и несовершенство документации. Поскольку ВС является продуктом человеческого разума и труда, то все недостатки по его проектированию и изготовлению можно отнести к человеческому фактору.
На безопасность полетов ВС влияет окружающая среда, но она в редких случаях является причиной неблагоприятных событий. В качестве примера можно привести случаи столкновения с птицами. Однако этот случай также можно связать с человеческим фактором, т.к. он связан со службой обслуживания полетов, которая основательно не проработала данный вопрос.
Таким образом, можно выделить 3 основных групп факторов - это факторы опасности техники, человеческий фактор и факторы опасности внешней среды.
Рассмотрим подробно человеческий фактор в рамках диспетчерского обслуживания полетов ВС.
Очевидным является то, что диспетчерская служба должна системно представлять возможные случаи на участке обслуживания. Самым опасным фактором человеческой деятельности является неграмотная структуризация событий. В рамках этого можно привести пример с пересечениями линий трасс и сближение ВС при следовании по курсу. Доля этих явлений будет расти пропорционально с ростом авиаперевозок. Пересечения воздушных трасс и сближения ВС относятся к потенциальным конфликтным ситуациям (ПКС). В работе [8] дается всесторонний анализ ПКС. Согласно этой работе возможные виды ПКС классифицированы и сведены в таблицу.
ПКС разбиты на 3 группы в зависимости от механизма возникновения. Далее рассматриваются варианты возможных ПКС в зависимости от пространственного положения ВС1 и ВС2. Именно эти варианты являются основой для принятия правильных решений, предотвращающих столкновение ВС. Эти варианты ПКС присутствуют на всех этапах следования ВС - от аэропорта вылета до аэропорта назначения. В этой связи вероятностную оценку уровня безопасности полета ВС можно вести в рамках всех этих вариантов.
Таблица
Группы ПКС Пространственное положение воздушного судна
В горизонте В наборе В снижении
Первая группа ПКС, возникающие на встречных курсах движения 1.1 ВС1 ВС2
1.2 ВС1 ВС2
1.3 ВС1 ВС2
1.4 ВС1 ВС2
1.5 ВС1 ВС2
1.6 ВС1 ВС2
Вторая группа ПКС, возникающие на попутных курсах движения 2.1 ВС1 ВС2
2.2 ВС1 ВС2
2.3 ВС1 ВС2
2.4 ВС1 ВС2
2.5 ВС1 ВС2
2.6 ВС1 ВС2
Третья группа ПКС, возникающие на пересекающихся курсах движения 3.1 ВС1 ВС2
3.2 ВС1 ВС2
3.3 ВС1 ВС2
3.4 ВС1 ВС2
3.5 ВС1 ВС2
3.6 ВС1 ВС2
Отметим, что полет ВС от аэродрома вылета до посадки на аэродром назначения осуществляется благополучно, если он бесконфликтно прошел варианты ПКС, которые могут возникнуть в определенный момент времени й (1=1,п). Бесконфликтное прохождение ВС через ПКС происходит только в том случае, если воздушными судами ВС1 и ВС2 соответственно соблюдаются следующие условия:
Х21 (V,... >хк1 (0)^1, (1)
х22 ю,... ,хк2 (2)
где (€),... - значения параметров XI, выражающих
пространственное положение воздушных судов ВС1 и ВС2 в момент времени I, соответственно;
^аъ $а2 - область допустимых значений параметров ВС1 и ВС2, соответственно.
При выполнении условий (1) и (2) важно, чтобы соблюдались также условия
{{x11(t), Х21 Ю,... ,хк1
х22
ю,... ,хк2 2}
(3)
{{Х12х22
ю,...
,хк2 (£)}€$(12} € {{х11(^), Х21 ю,... ,хк1
(4)
С математической точки зрения важно соблюдение условий (3) и (4), т.е. в определенный момент времени не должны наступать события, когда параметры ВС1 и ВС2 являлись бы членами одного и того же множества параметров.
Придерживаясь вышеприведенных положений, коснемся вопроса, связанного с количественной оценкой уровня безопасности полетов ВС.
Для оценки уровня безопасности полетов ВС, как было сказано выше, можно использовать статистические, вероятностные и аналитические методы, и метод аналогий. Не останавливаясь на преимуществах и недостатках этих методов, рассмотрим вопрос оценки безопасности на основе использования вероятностного метода, который еще 80-х годах прошлого столетия применялся для решения подобных задач [7].
В целом, для предотвращения возможности возникновения авиационного события необходимо построить общее уравнение вероятностной оценки уровня безопасности полетов ВС на основе вариантов ПКС. В данном случае в качестве такого уравнения, учитывающего все категории и варианты событий в рамках ПКС, можно принять сумму вероятностей возникновения авиационных событий:
ri х f 1=1 j=1 /=1
где Р1„ Р] и Р/ вероятность возникновения авиационных событий в ПКС групп 1, 2 и 3, обладающих 6 вариантами комбинаций случаев.
В заключение следует отметить, что рассмотренный подход путем использования вышеприведенного уравнения позволит на основе статистической информации рассчитать вероятность уровня безопасности полетов ВС. При этом данный подход вполне применим и для определения вероятностного уровня безопасности полетов при анализе других видов ПКС.
Использованные источники:
1. Doc 9750-AN/963. Глобальный аэронавигационный план на 2016-2030 гг. Издание пятое - 2016.
2. Safety Report, International Civil Aviation Organization/ Published in Montreal.: International Civil Aviation Organization. 2014. 35 p.
3. IATA Safety Report 2013/ Montreal - Geneva.: International Air Transport Association. 2014. 140 p.
4. Приложение 19. Управление безопасностью полётов. Издание первое. ИКАО. 2013. 44 с.
5. Авиационные правила Республики Узбекистан, часть 91 «Правила полетов гражданской и экспериментальной авиации в воздушном пространстве Республики Узбекистан (АПРУз-91).
6. Doc. 9422-FN/923.
7. Луи Ледерман. Вероятностная оценка безопасности (ВОБ). Тематическое сообщение. Бюллетень МАГАТЭ. 1985 г.
8. Тимофеев С.Ю. Методика расчета потенциальных конфликтных ситуаций в автоматизированной системе планирования воздушного движения. Интернет-журнал «Науковедение» Выпуск 2, март - апрель 2014.
